DE3127901A1

DE3127901A1 - Optisches nachrichtenkabel mit einem lichtwellenleiter und eiem zugfesten sekundaercoating

Info

Publication number: DE3127901A1
Application number: DE19813127901
Authority: DE
Inventors: Walter 5075 Bechen Burger; Hans Leo Dipl.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach Ditscheid; Friedrich Dipl.-Phys. Dr. 5060 Refrath Krahn; Gerhard Ing.(grad.) 5211 Bergheim Olejak
Original assignee: Philips Kommunikations Industrie AG
Current assignee: Philips Kommunikations Industrie AG
Priority date: 1981-07-15
Filing date: 1981-07-15
Publication date: 1983-02-03
Also published as: NL8202811A; JPS5854603U; FR2509872A1; FR2509872B1

Description

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Optisches Nachrichtenkabel mit einem Lichtwellenleiter und einem zugfesten Sekundärcoating

Die Erfindung betrifft ein Nachrichtenkabel, bestehend aus einem der Signalübertragung dienenden Lichtwellenleiter (LWL) aus Glas, einer die Glasoberfläche schützenden auf dem LWL aufliegenden konzentrischen Hülle (Primärcoating) und einer dieses Primärcoating umgebenden zweiten zugfesten Hülle (Sekundärcoating).

In einer Reihe von Anwendungsfällen für optische Kabel, beispielsweise für die Fernlenkung, besteht das Bedürfnis nach einem Kabel, das nur einen oder allenfalls einige wenige LWL enthält, einen möglichst geringen Durchmesser aufweist und darüber hinaus eine große Zugfestigkeit aufweist.

Bekannt ist bereits ein optisches Kabel, bestehend aus einer optischen Faser mit einem üblichen Primärcoating, einem Sekundärcoating aus einer gummiähnlichen Masse mit relativ hohem thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einem Mantel, der aus zwei Kunstharzschichten mit dazwischen liegenden Verstärkungsfasern aufgebaut ist und nach dem Aushärten des Harzes einen radialen Druck auf den Lichtwellenleiter ausüben soll (US-PS 4 239 332).

Ein derartiges Kabel mag für bestimmte Anwendungen vorteilhafte Eigenschaften aufweisen, seine Herstellung ist jedoch sehr aufwendig und sein äußerer Durchmesser ist für bestimmte Anwendungsfa'lle zu groß.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Kabel anzugeben, welches einen LWL enthält und welches bei geringstmöglichem Durchmesser eine größtmögliche Zugfestigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindüngsgemäß dadurch gelöst, daß das Sekundärcoating als zugfeste Hülle aus wenigstens 5OO zugfesten Fasern mit einem Faserdurchmesser von maximal I5 /um gebildet wird und daß diese Fasern mittels eines Kunststoffs in Umfangrichtung zusammen gehalten werden.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß damit der Durchmesser des Kabels fast ausschließlich vom Querschnitt der für die geforderte Zugfestigkeit benötigten Fasern bestimmt wird, während der die Fasern zusammenhaltende Kunststoff im wesentlichen als Kleber dient, der ungewollte Lageänderungen der Fasern verhindert.

In einer Ausgestaltung sind die Fasern in mehreren Teilbündeln angeordnet, in denen die Einzelfasern miteinander verdrillt sind, Mit dieser Ausgestaltung läßt sich in vielen Fällen die Handhabung .der Fasern vereinfachen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die Fasern oder die Teilbündel achsparallel zum LWL. Diese Ausführung wird bevorzugt, wenn mit geringstem Aufwand an Fasern die größtmögliche Zugfestigkeit erzielt werden soll.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Fasern oder die Teilbündel um den LWL herum verseilt. Dabei läßt sich durch Verändern der Schlaglänge der Fasern oder der Teilbündel die Elastizität der zugfesten Hülle an die des LWL anpassen.

In einer weiteren Ausgestaltung werden die Fasern oder die Teilbündel miteinander verflochten. Damit erreicht man eine besonders gute Biegbarkeit und, wiederum durch Verändern der

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Schlaglänge der Fasern oder der Teilbündel„ einstellbare Elastizitätswerte der zugfesten Hülle.

Werden erfindungsgemäß die Fasern oder die Teilbündel in mehreren Lagen unterschiedlicher Verseilrichtung angeordnet, können bei Zugbeanspruchung des Kabels auf den LWL wirkende Torsionskräfte vermindert oder völlig ausgeschaltet -werden.

Werden erfindungsgemäß die Fasern oder die Teilbündel in mehreren Lagen angeordnet und bestehen dabei die Fasern oder die Teilbündel unterschiedlicher Lagen aus unterschiedlichen Werkstoffen, erreicht man eine besonders gute Anpassung des Kabels an weitere Forderungen. Bestehen beispielsweise innere Lagen aus einem aromatischen Polyamid mit besonders hoher Zugfestigkeit und äußere Lagen aus Glasfasern, läßt sich ein sehr zugfestes Kabel mit guter Temperaturbeständigkeit herstellen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die zugfeste Hülle von einem Mantel umgeben, der aus Kunststoff, einer Kunststoff-Folie oder einem Fasergeflecht besteht. Damit lassen sich zusätzliche Forderungen wie bessere Abriebfestigkeit, Trittfestigkeit, die an das Kabel gestellt werden, erfüllen.

Ausgestaltungen der Erfindung bestehen weiterhin darin, daß die Fasern aus Glas, einem aromatischen Polyamid, Kohlenstoff, Metall und/oder einer Metall-Legierung bestehen. Durch eine Auswahl und gegebenenfalls eine Kombination der angegebenen Werkstoffe für die Fasern läßt sich je nach den an das Kabel gestellten Forderungen das Gewicht,.die Lebensdauer oder auch der Preis des Kabels beeinflussen.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Kabels nach einem der Ansprüche 5 bis 9 besteht erfindungsgemäß darin, daß der LWL mit seinem Primärcoating durch ein konisch auslaufendes Führungsrohr geführt wird, daß das Geflecht aus Fasern oder Teilbündeln

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auf dem Führungsrohr hergestellt wird, und daß das Geflecht mit dem aus dem konischen Ende des Führungsrohres austretenden LWL vom Führungsrohr abgezogen und mit dem LWL verbunden wird. Damit gelingt es, die beim Flechten zwangsläufig auftretenden Kräfte und Verformungen vom LWL.fernzuhalten und eventuelle Beschädigung des LWL zu vermeiden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein LWL-Kabel mit im wesentlichen aus Fasern bestehendem

Sekundäreoating,
Fig. 2 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Fasergeflechts auf einem LWL.

In Fig. 1 ist ein LWL mit 1 und sein bei der Herstellung aufgebrachtes Primärcoating mit 2 bezeichnet. Die zugfeste Hülle, die'das Sekundärcoating bildet,besteht im wesentlichen aus Fasern 3 oder aus Fasern 3a gebildeten Teilbündeln 5, die durch einen Kunststoff 4 in Umfangrichtung zusammengehalten werden. Nur angedeutet werden kann in der Figur die wesentliche Tatsache,daß der Kunststoff 4 nur in solchen Mengen im Sekundärcoating enthalten ist, daß die Fasern 3 oder die Teilbündel 5 in ihrer Position zueinander sicher gehalten werden. Erst dadurch ergeben sich die wesentlichen Vorteile des dargestellten Kabels in Bezug auf geringstmögliches Gewicht, geringstmöglichen Durchmesser und höchstmögliche Zugfestigkeit. Geringes Gewicht und große Zugfestigkeit bei kleinem Durchmesser kann erreicht werden, wenn die Fasern 3 oder 3a aus einem .aromatischen Polyamid, wie es beispielsweise unter dem Handelsnamen Keflar bekannt ist, bestehe.n. Wird auf das Gewicht des Kabels weniger Wert gelegt als auf seinen Preis, können die Fasern 3 oder 3a aus Stahl oder einer Metall-Legierung bestehen. Ein solches Kabel hat, da der thermische Ausdehnungskoeffizient von Stahldrähten etwa demjenigen von Lichtleitfasern entspricht, ein besonders vorteil-

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haftes Temperaturverhalten. Treten hohe Temperaturen in der Umgebung des Kabels nur kurzzeitig auf, kann es ausreichen wenn eine äußere Lage von Fasern J> oder Teilbündeln 5 aus Stahldraht oder auch Glasfasern besteht, während die inneren Lagen von Pasern 3 oder Teilbündeln 5 aus einem anderen hochfesten Werkstoff bestehen, an dessen Temperaturfestigkeit dann keine so hohen Ansprüche gestellt werden. Dargestellt ist in Fig. 1 ein zum LWL 1 achsparalleler Verlauf der Fasern 3 oder 'der Teilbündel 5. Sie können aber auch verseilt oder geflochten angeordnet sein. Auf die Auswirkung solcher Anordnungen wurde bereits in der vorangegangenen Beschreibung, eingegangen.

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In Fig. 2 ist eine Vorrichtung zur Hersteilung eines LWL-Kabels mit einer geflochte'nen Anordnung der Fasern 3 oder der Teilbündel 5 schemabisch dargestellt. Der LWL 1 mit seinem Primärcoating 2 wird durch ein Führungsrohr 7 geführt, dessen Ende 8 konisch ausläuft. Das Geflecht aus Fasern 3 oder Teilbündeln 5 wird über (dem Führungsrohr 7 hergestellt und mit dem LWL 1 über das konische Ende 8 des Führungsrohrs 7 abgezogen und, nach dem sich das so hergestellte Geflecht an den LWL 1 angelegt hat, durch den Kunststoff 4 miteinander verbunden. Eine solche Anordnung hat sich als vorteilhaft gezeigt, da bei einer Herstellung des Geflechts direkt auf dem LWL 1 auf diesen unkontrollierbare Zug-, Biegung- und Torsions-Kräfte einwirken.

Claims

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Ansprüche;

1.' Nachrichtenkabel„ bestehend aus einem der Signalübertragung

dienenden Lichtwellenlelter (LWL) aus Glas (l), einer die Glasoberfläche schützenden auf dem LWL (l) aufliegenden konzentrischen Hülle (2) (Primärcoating) und einer dieses Primärcoating (2) umgebenden zweiten zugfesten Hülle (3, 4) (Sekundärcoating), dadurch gekennzeichn e t-, daß die zugfeste Hülle (3* 4) aus wenigstens 500 zugfesten Fasern (3) mit einem Faserdurchmesser von maximal 15 /um gebildet wird und daß diese Fasern (3)-mittels eines Kunststoffs

(4) in Umfangrichtung zusammengehalten werden.

ο Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet;, daß die Fasern (3a) ίη mehreren TeilbUndeln

(5) angeordnet sind,, in denen die Einzelfasern (3a) miteinander verdrillt sind,

ο Kabel nach Anspruch 1 oder 2„ dadurch gekennzeichne t_p daß die Fasern (3) oder die Teilbündel (5) achsparallel zum LWL (l) verlaufen«

4. Kabel nach Anspruch 1 oder 2_B dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (3) oder die Teilbündel (5) um den LWL (l) herum verseilt sind.

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!.). Kabel nach Anspruch 1 oder 2, d a ο u ν c h gekennzeichnet, daß die Pasern (3) oder die Teilbündel (5) miteinander verflochten sind.

6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (3) oder die Teilbündel (5) in mehreren Lagen unterschiedlicher Verseilrichtung angeordnet sind.

7. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fisern (3) oder die Teilbündel (5) in mehreren Lagen angeordnet sind, und daß die Fasern (3) oder die Teilbündel (5) unterschiedlicher Lagen aus unterschiedlichen Werksstoffen bestehen.

S. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zugfeste Hülle (3, 4) von einem Mantel (6) umgeben ist, der aus Kunststoff, einer Kunststoff-Folie oder einem Fasergeflecht besteht.

9. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (3 oder 3a) aus Glas, einem aromatischen Polyamid, Kohlenstoff, Metall und/oder einer Metall-Legierung bestehen.

10. Verfahren zur Herstellung eines Kabels nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichne t, daß der LWL (l, 2) durch ein konisch auslaufendes Führungsrohr (7) geführt wird, daß das Geflecht aus Fasern (3) oder Teilbündeln (5) auf dem Führungsrohr (7) hergestellt wird, und daß das Geflecht (3, 5) mit dem aus dem konischen Ende (8) des Führungsrohres (7) austretenden LWL (l, 2) vom Führungsrohr (7) abgezogen wird.